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文檔簡(jiǎn)介
1、對(duì)“滑輪組機(jī)械效率滑輪組機(jī)械效率”問(wèn)題的討論問(wèn)題的討論“滑輪組的機(jī)械效率”是簡(jiǎn)單機(jī)械、功、機(jī)械效率等物理知識(shí)的綜合應(yīng)用,此類問(wèn)題涉及有用功、額外功、總功、功率等諸多概念,許多學(xué)生由于對(duì)這些概念理解不深,不能正確領(lǐng)會(huì)這些概念間的區(qū)別與聯(lián)系,往往在解題時(shí)感到困惑。下面就結(jié)合自己多年的教學(xué)體會(huì),就以下四個(gè)問(wèn)題談一些看法。一、首先要明確的幾個(gè)物理概念(1)有用功是由使用機(jī)械的目的所決定的。當(dāng)用滑輪組沿豎直方向提升物體時(shí),滑輪組對(duì)物體豎直向上的拉
2、力做的功就是有用功。若使用滑輪組沿水平方向拉物體時(shí),滑輪組對(duì)物體水平方向的拉力所做的功就是有用功。(2)額外功是由機(jī)械克服本身的自重,相互接觸物件間的摩擦阻力及繩重所做的功,而其中由于摩擦阻力及繩重所做的功是不易直接求出的,只能間接計(jì)算。(3)總功是指動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功。一般情況下使用滑輪組做功時(shí),動(dòng)力作用于繩子自由端,但也偶有例外,因此找準(zhǔn)動(dòng)力很重要。(4)繩子的自由端和動(dòng)滑輪移動(dòng)的距離之間有一定的幾何關(guān)系。一般情況下為:或s=nh(
3、其中:s是指繩的自由端移動(dòng)的距離,L是指動(dòng)滑輪或物體在水平方向移動(dòng)的距離,n是動(dòng)力拉動(dòng)滑輪繩子的股數(shù),h是物體上升的高度)。(5)由功的原理:“動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做的功等于機(jī)械克服阻力所做的功”。而機(jī)械克服阻力所做的功就包含了有用功和額外功。即:。(6)機(jī)械效率是有用功與總功的比值,只能小于或等于1,并且無(wú)單位二、當(dāng)滑輪組沿水平方向拉物體時(shí),忽略對(duì)動(dòng)滑輪的重力做功利用滑輪組沿水平方向拉物體時(shí),總功為,有用功為,若物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),
4、則物體受平衡力作用,應(yīng)有:,這時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為例1.如圖1所示,用一滑輪組拉著重為的汽車沿水平方向勻速移動(dòng),汽車所受的阻力為車重的0.03倍,此時(shí)要在繩端加以F=1000N的水平拉力,試求:①滑輪組的機(jī)械效率為多少?②若汽車移動(dòng)的速度為0.2ms,1min內(nèi)拉力F做了多少J的功?(滑輪和繩的自重不計(jì),繩足夠長(zhǎng))。分析:①分擔(dān)重力的繩子段數(shù)n=3,所以繩自由端被拉下的距離②滑輪組的機(jī)械效率:(2)考慮動(dòng)滑輪自重,但不計(jì)輪軸間摩擦阻力及
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